中国的化妆品消费市场规模日渐庞大，促进了国内品牌的快速崛起。新版《化妆品监督管理条例》（以下简称新《条例》）的颁发和实施，对于整个中国化妆品行业的影响是深远且方方面面的。本期《中国化妆品》杂志特邀北京工商大学化学与材料工程学院化妆品系的王敏博士谈谈新《条例》下体外技术在化妆品原料安全与功效评价中的应用现状。

新《条例》下的化妆品原料安全与功效评价

作为世界第二化妆品大国，中国的化妆品消费市场规模日渐庞大。在巨大的经济需求下，国际众多知名品牌大举进入，不仅给我国化妆品行业带来了不小的冲击，也促进了国内品牌的快速崛起。在我国化妆品市场和行业高速发展的當下，屡禁不止的禁限用成分的违法添加、假冒伪劣及仿造等现象也非常严重，不仅干扰了我国化妆品行业的健康可持续发展，还对市场环境、行业环境、消费者信心和行业认知都造成了不良影响，因此需要利用法规进行有针对性的监督和管理。

化妆品原料的安全性直接关系到产品和使用者的身心安全。世界各国对于化妆品产品安全的监管很大程度上是依靠对化妆品原料的严格管理，尤其欧盟、美国、日本等国际主要的化妆品生产和销售国家，立法系统历史较久，且管理体系较完整，其对于化妆品原料成分及新原料的管理模式，也成为其他国家和地区立法监管的参考和借鉴对象。我国自1987年颁布首部关于化妆品及其原料质量安全性评价的技术依据《化妆品卫生标准》，至2020年发布《化妆品监督管理条例》（中国人民共和国国务院第727号令）并于2021年1月1日开始实施，表明我国对于化妆品原料、生产经营、安全及功效管理方面的监管日趋严格和规范。

化妆品原料安全及功效评价技术现状

化妆品原料及产品的安全和功效是从研发到上市销售中间各个环节中都非常重要的部分。我国化妆品监管日渐严格，尤其是上市产品的功效宣称都必须有充分的科学依据来支持。因此真实可信的功效评价数据将直接影响到产品的研发与销售。

传统的化妆品原料安全与功效评价往往使用生物化学方法、动物模型、体外细胞模型、体外动物替代方法和临床评价等方法。此外，感官评价和消费者调查，也可以对化妆品的功效实现不同角度的数据支撑。

01生物化学方法

生物化学以及分析化学是实验室最常见也是操作较简单的方法，通过一些简单的基本化学仪器和常用试剂，借助化学分析、光谱分析等手段，对一些在原料安全性和发挥功效相关的特殊指标进行检测和分析。此类方法一般多属于成熟方法，包括经典文献、专业教材、标准及法规等所列方法，操作技术和仪器要求不高，但需要注意精密度、准确性、线性范围以及实验误差等。

例如通过自由基清除实验，即是以氧化物与易氧化物发生化学反应形成氧化产物，之后加入某种原料检测其自由基清除能力从而评价抗氧化能力。类似的还有氧自由基吸收能力实验（ORAC法）、羟自由基清除能力测定、超氧阴离子自由基清除能力测定、还原能力测定、总抗氧化能力测试（ABTS法）等检测方法。除了检测自由基外，ROS活性氧、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPX）、丙二醛（MDA）、过氧化氢酶（CAT）等指标都可以从不同角度反映待测成分的抗氧化能力。

02细胞生物学方法

在体外实验室条件下，模拟人体生理环境或特定刺激条件下，对细胞进行培养和孵育，对比添加药物或化妆品原料前后的细胞生长状态、生理指标及代谢反应的差异和变化，从而评价该原料在安全浓度下是否具备一定的功效。依据化妆品的使用特点，细胞生物学方法多使用人皮肤细胞系，如表皮角质形成细胞、成纤维细胞、黑素细胞、上皮细胞、皮脂腺细胞、毛囊细胞以及一些免疫细胞作为体外细胞评价模型的细胞来源。可以选择以一种细胞或两种细胞混合培养的方式，如通过H2O2或LPS等刺激物损伤细胞，建立过氧化或炎症模型，也可以通过UV对细胞进行辐照，建立光损伤或光老化模型，进行相应的评价和测试。

3D皮肤模型经过近十年的发展，也已经成为一种较为成熟的体外评价模型。这种实验室环境下利用组织工程技术，由人源皮肤细胞构建而成的立体细胞模型，可以在组织结构等方面一定程度上模拟人体皮肤，实现一些普通2D细胞培养实验中无法实现的操作，还可以通过染色切片等方式，直观地呈现皮肤结构的差异变化。如化妆品原料合成品的腐蚀性、刺激性、经皮吸收及致突变性、光毒性等安全性测试以及功效性测试均可得到良好的应用。目前的商业化的3D皮肤模型，EpiSkin、EpiDerm和SkinEthic可作为ECVAM（欧洲替代方法验证中心）验证的皮肤腐蚀性检测动物替代方法。此外还有一些其他公司开发的EpiKutis、EpiOcular、FP-3D、PhenionF等皮肤模型。3D皮肤模型可以直接测试水不溶性物质和配方产品，这是普通2D培养体系无法实现的。但目前技术下的各类皮肤模型只是较为单一的细胞组合，无法重现皮肤器官的血液循环和物质代谢，不能检测较长时间处理下的功效水平，并且不能真实反映皮肤的屏障功能。此外，大部分品牌的皮肤模型还存在一致性较差，无法实现高通量一致性筛选，因此可以视作为2D细胞模型的升级版，作为体外测试方法的一种选择，但并不能真正实现在体皮肤器官的替代。

皮肤类器官作为一种新型的类器官模型，不仅能高度模拟皮肤组织的生理结构和功能，更好地在不同体外环境下还原较为真实的皮肤生态，还可以应用于皮肤发育研究、皮肤疾病病理研究及药物筛选等领域。在目前实验室的条件下，皮肤类器官模型可以在特殊的生态环境下对具有特定功能的器官组织进行重建和改造，以弥补现有体外皮肤模型在结构、功能等方面的不足，如增加皮肤附属物器官及功能等。皮肤附属物的定植，甚至免疫细胞的加入，都会使皮肤类器官在皮肤再生、组织修复、药物筛选及医学美容等方面扮演越来越重要的角色。

皮肤芯片等生物芯片，可以在实验室环境下协助体外皮肤培养并建模，基于微流控技术，在芯片内进行体外皮肤培养。如利用不同的通道模拟血流和皮肤生成，由培养基供给养分。生物芯片在二氧化碳（CO2）含量为5%、温度为37摄氏度、湿度可控的环境中孵育。这种芯片可生成具有真皮、表皮等两个主要皮肤层的三维皮肤细胞。如大多数“器官芯片”一样，这种新型细胞培养系统能够在微观尺度上模拟活体器官的主要功能，用于开发新药，也可作为毒理学研究和临床试验中动物试验的低成本替代方案。

03斑马鱼替代方法

斑马鱼（Danio rerio，Zebrafish）是细胞生物学研究中常见的经典模式生物。斑马鱼与人类基因同源性高达87%，生理功能、免疫系统及生物信号传导通路等方面具有与人类高度的相似性。斑马鱼具备模式生物的多项优点，如生长周期短、体积小、遗传背景清晰、可实现高通量筛选等。同时，5天以内的斑马鱼胚胎和幼鱼在实验动物伦理方面符合实验动物福利保护的国际“3R”原则，是一种优秀的药物筛选模型。

2003年，美國国立卫生研究院（NIH）将斑马鱼列为小鼠和大鼠之后的第三大脊椎类模式生物。美国环境保护署（EPA）在2007年启动化学品毒性研究项目（ToxCast），将斑马鱼作为首选的脊椎类动物模型，并已公布了相关研究进展和成果。2009年，斑马鱼安全和毒理学评价方法通过了美国食品药品监督管理局（FDA）和欧洲药品监督管理局（EMA）的GLP认证，标志着斑马鱼安全性评价数据正式被欧美监管部门认可。美国FDA自建斑马鱼实验室，用于进行药品、食品及化妆品的安全性研究和评价。

目前我国也有多项基于斑马鱼技术的化妆品评价方法团标出台，包括美白功效的黑素抑制、炎症、胚胎急性毒性测试、温和刺激性、抗皱、舒缓及紧致等方法。除了安全及功效数据支撑，斑马鱼实验还可以提供直观的效果呈现。如图1所示，斑马鱼用于黑色素形成抑制剂活性测试中，测试组斑马鱼黑色素明显减少。

皮肤刺激性所表现出来的皮肤灼热、红肿等表观现象通常伴随着炎症细胞的响应和炎症因子的释放。通过使用炎症细胞发绿色荧光的转基因斑马鱼，可以实时观察炎症细胞的迁移和消退，可以很直观地看到受试物的舒缓功效，定量计数统计也很方便（绿色亮点为炎症细胞），如图2所示。

目前发展起来的各种体外测试方法，无论是安全性测试，还是功效性评价，都可以在化妆品原料和产品研发的前期实现筛选和初步验证，并为人体临床测试提供理论支持和数据参考。并且，不同维度的体外测试方法，和人体临床测试、感官评价、消费者调查等不同的方法有机结合，可以共同构建起化妆品原料及产品的安全与功效评价的科学体系。

新《条例》下化妆品原料安全及功效评价地位

化妆品原料的安全性直接关系到产品和使用者的身心安全。我国对于化妆品及原料的监管一直较为严格，尤其是2020年新《条例》的颁布和实施，对化妆品原料、生产经营、产品的安全与功效等方面都制定了严格的监管要求。

化妆品原料不仅是化妆品整个生命周期的源头和根基，也是产品的主体构成，尤其是以活性原料为代表的功效添加成分，更是赋予了化妆品丰富多样的功效和特点。随着化妆品行业的快速发展和消费者认知的提高，化妆品产品的宣称从概念性逐渐向功效性转变。

关于新《条例》规定的原料监管及新原料注册备案制度，我国境内新原料申报提供的毒理学资料仍以动物试验为主。鉴于现阶段的科研水平，体外替代方法并不能完全等同于或取代动物在体试验。但在化妆品原料研发和申报过程中，可以针对原料和产品的结构特点、特定的毒理学终点，选择合适的整合测试和评估方法（IATA）对新原料的毒性进行风险评估或功效测试。如在试验过程中使用的评估方法尚未收录于我国现行的《化妆品安全技术规范》中，也应收录于国际权威替代方法验证机构所公布的方法中，同时还需提交该毒理学试验方法与我国现行方法所得结果一致的证明材料，包括申请人的试验资料、科学文献、国内外政府、国际组织发布的内容等都可作为被认可的毒理学试验资料。但作为申报资料项目或提供新原料安全评价资料豁免依据时所引用的科学文献法规资料内容，应与该新原料具有逻辑关联性。如原料来源、使用目的、使用规格、适用或使用范围、安全使用等限制条件应一致。新《条例》还要求化妆品原料及其应用产品的功效宣称必须具有充分的科学依据，并在国务院药品监督管理部门规定的专门网站向社会公开，包括支撑其功效宣称的相关文献资料、研究数据或产品功效评价资料的摘要，并接受全社会的监督。

随着新《条例》的颁布和实施，作为第二大化妆品市场，我国化妆品行业的创新热情被点燃。但繁荣的盛景之下，还有很多亟待解决的问题是行业必须面对的。在这场创新的浪潮中，原料创新无疑是重头戏之一。无论是化妆品原料企业、制造企业，还是品牌商，都必须坚持科技创新，关注前沿科学技术发展及其在化妆品行业的推广应用，为我国化妆品行业健康、科学、可持续发展提供坚实的基础。

王敏博士

北京工商大学化学与材料工程学院化妆品系副教授，研究生导师

新加坡国立大学高级访问学者

中国野生植物保护协会芳香植物专委会委员

中国抗衰老促进会医学美容专业委员会常务委员

北京中西医结合学会医学美容专业委员会委员

主要从事化妆品原料安全与功效评价研究，植物功效原料的开发和筛选，化妆品禁限用物质检测与评估。